Kövesd te is!

Agrárvilág

Partnereink

Korszerű ismeretek segítik a limousin fajta hazai nemesítését

2013-ban mindannyian tapasztaltuk, hogy a világ „nagyot fordult”. Ekkor kezdődött ugyanis Limousin fajtában a genomikai értékbecslés. 2010-ben kutatók egy csoportja folyamatos, összehangolt munkával 3 év alatt olyan referenciabázist alakított ki Pôle de Lanaud-ban, a fajta központjában, mely összhangban az IBOVAL (vagyis a farmon értékelt, irányított teljesítményvizsgálati rendszer) eredményeivel, genetikai mintából képes becsülni a teljesítmény-potenciált. Megfelelő ivadékvizsgálati módszerekkel alkalmazva – mely tudjuk, Franciaországban igen hatékony és jól működő – a módszer a tenyészértékbecslés forradalmasítását jelentette. Ekkor döntöttük el, hogy a hazai Limousin állomány genetikai elemzése nem várhat tovább, hiszen a külföldi „genetikai alapanyag beépülése” csak akkor értékelhető a jövőben, ha pontos képet kapunk a hazai populáció genetikai szerkezetéről és a legfontosabb tulajdonságok tenyészértékéről.

AZ ELŐZMÉNYEK

2017-ben már történtek elemzések a Limousin fajta egyik legfontosabb értékmérő tulajdonságát, a 205 napra korrigált választási súlyt illetően. Mivel ebben a fajtában – és a húsmarha fajtákban általában – a legfontosabb mért paraméter a választási súly, fontos volt ezen tulajdonság genetikai komponensét vizsgálni. Az egyesületnél gyűjtött adatokból az világosan látszott, hogy a fenotípusos eredmények enyhén javuló tendenciát mutatnak, azonban azt nem tudtuk, genetikai előrehaladás is történt-e a tulajdonság esetén. Mivel a rendelkezésre álló adatbázisban fajtatiszta és keresztezett állományok mérései is elérhetőek voltak, úgy gondoltuk, hogy az egyes tenyészbikák hatását mindkét részpopuláción értékelni érdemes. Már akkor láttuk, hogy az elemzés a tudományos életben is nóvum lehet, pláne amikor a terv kiegészült egy populációgenetikai elemzés ötletével. Nem véletlen, hogy a Széchenyi István Egyetem, a Georgikon, és a NAIK-ÁTKH (Nemzeti Agrárkutatási és Innovációs Központ) is érdemesnek tartotta a témát egy doktori értekezés elkészítéséhez. Ekkor kezdődött a közös munka, mely 2020-ban végül révbe ért.

EGY TULAJDONSÁG, 4 MODELL

Az első adatelemzés rávilágított, hogy egy-egy tenyészbika tenyészértékét a 205 napra korrigált választási súly tekintetében többféleképpen is érdemes becsülni. Mivel kellő számú ivadék (18.746 borjú) állt rendelkezésre, melyeknek ismertük a választási súlyát és származását, 148 tenyészbikát 27 tenyészet adatai alapján vontunk be a vizsgálatba. Ezek közül 120 tenyészbikának voltak keresztezett ivadék-adatai (81%), egy apára átlagosan 127 borjú jutott, de minimum 15 ivadék megléte volt a feltétel a vizsgálatban. A kísérlet érdekessége, hogy külön apamodellel és egyedmodellel becsültük a tenyészértéket mind a keresztezett, mind a fajtatiszta ivadékok adatai alapján. Így a két modell a két adatbázison összesen 4 eredménysort adott. Mindezek összehasonlításából érdekes következtetés látott napvilágot.


AZ ELSŐ EREDMÉNYEK

Mivel az apamodell kizárólag az additív genetikai varianciát veszi alapul az apai féltestvércsoportok közötti, és azokon belüli varianciát vizsgálva; logikus, hogy más eredményt ad, mint az egyedmodell, mely az additív genetikai variancia mellett a gén-kölcsönhatásokat is figyelembe veszi. Ha abból indulunk ki, hogy a fajtatiszta állományok esetén elvileg nincs génkölcsönhatás, akkor az apamodell és az egyedmodell is hasonló eredményeket ad a fajtatiszta egyedek adatainak elemzése során (1. táblázat). Különösen érdemes megnézni a rangsor pozíciókat az 1-es és 3-as modellek esetén, mely
az előző állítást bizonyítja. A rangkorrelációs számítások eredménye (2. táblázat) is itt mutatja a legszorosabb összefüggést (91,6%). Megállapítható ugyanakkor, hogy az apa-modellt keresztezett állományon nem célszerű alkalmazni, hiszen a számítási mechanizmusából adódóan a leginkább eltérő és kiugró eredményeket fogja produkálni. Nem véletlen, hogy minden egyéb modell-számítással a leglazább korrelációt fedezhetjük fel (31,7-37,1%). Mivel már az első számításokból látszott, hogy a legtöbb apa eseté-ben a becsült tenyészértékek számszerű értékeiben nagy különbség mutatkozik, így tenyésztési szempontból igen hasznos eredményekhez jutottunk: Amennyiben egy Limousin tenyészbikát egyaránt használunk saját, ill. más fajtájú tehenek termékenyítésére, akkor megfontolandó, hogy becsüljük az adott tenyészbika mindkét (fajtatiszta és keresztezési) tenyészértékét. Az ivadékok várható eredményének előrejelzésére pedig azt a tenyészértéket kell figyelembe venni, amely a borjak genotípusának (fajtatiszta, vagy keresztezett) megfelel.


DIREKT ÉS ANYAI TENYÉSZÉRTÉK

A vizsgálat második ütemében folytattuk a tenyészértékbecslést a korrigált választási súlyokra, de már csak az egyedmodellt használtuk. Az adatbázist kibővítettük, és a 2019-es évben választott borjak adatait is beemeltük a modellszámításokba. Így már összesen 240 tenyészbika mintegy 19.764 ivadéka lett bevonva a vizsgálatba. A fajtatiszta ivadékok aránya 78% volt, ami nem meglepő, hiszen a fajtatiszta egyedeket tartalmazó törzstenyészetekben az adatgyűjtés kötelező. A második ütemben azonban a direkt (vagyis az ivadékokra gyakorolt hatás) mellett az anyai tenyészértéket (a leányivadékok borjaira gyakorolt hatás) is meghatároztuk az értékmérő esetén. Ehhez egy-egy bika olyan unokáinak 205 napra korrigált súlyát vizsgáltuk, mely leányivadékainak utódai voltak. A vizsgálat során azt tapasztaltuk, hogy mind a keresztezett, mind a fajtatiszta adatbázisban a korreláció negatív volt, vagyis ellentétes összefüggést láttunk (3. táblázat). A kapcsolat szorossága különösen a keresztezett állományban volt szembetűnő, ahol 99%-os valószínűséggel kaptunk ellentétes előjelű és majdnem azonos tenyészértéket. Mivel a fajtatiszta állományban a negatív kapcsolat szorossága 33%-os volt, így könnyebben lehetett találni olyan tenyészbikát, mely ivadékaiban és unokáiban is javító hatást eredményezett a tulajdonság tekintetében.


GENETIKAI TRENDEK

A kapott értékeket genetikai trend-ábrázolással jelenítettük meg évenként, amely megmutatta, hogy bár a hazai Limousin fajtatiszta és keresztezett populáció borjainak 205-napos választási súlyában kis mértékű fenotípusos javulás volt megfigyelhető, ennek ellenére az elmúlt 20 évben nem volt érdemi genetikai előrehaladás (1., 2. ábra). Az ellentétes korreláció kiválóan megfigyelhető az egyes évek adatai alapján. Ez arra enged következtetni, hogy a javulást inkább a technológia és a környezeti hatások évről évre javuló kivitelezése eredményezi. Érdemes azonban elgondolkozni azon, vajon miért nincs érdemi előrehaladás a tulajdonság tekintetében. Erre is megkapjuk a választ, ha a fajta nemesítését és az alkalmazott szelekciós szempontokat figyelembe vesszük. A vizsgálat során kapott eredmény azt mutatja meg, hogyha egy-egy tenyészbika után kiválogatom a legjobb gyarapodást elérő nőivarú ivadékokat, akkor hústermelésre, növekedésre szelektálok. Mivel a hústermelésre, gyarapodásra végzett szelekció a szaporasági tulajdonságban történő előrehaladás ellen hat, nem nehéz elképzelni, hogy a tejtermelésben például a kevésbé jó utódok kerülnek így a kiválogatott utánpótlás közé. Vagyis amikor ezek az anyák majd borjút nevelnek, rosszabb választási eredményeket produkálnak majd, mert tejtermelő képességük rosszabb. Ennek nyilván a fordítottja is igaz. Mivel a Limousin fajta nemesítésében a kezdetektől a hústermelési és szaporasági tulajdonságok egyensúlya, illetve mindkét oldal mutatóinak folyamatos javítása a cél, az ellentétes korrelációt ismerve látható, hogy csak igen kis mértékű genetikai javulás érhető el, ha a szaporaság és a hústermelés egyaránt fontos a nemesítésben. Azaz csak lépésről lépésre lehet eredményt elérni. Ezt igazolja a vizsgálat is, vagyis a „párhuzamos, antagonista tulajdonságcsoportok” szelekciója láthatóan sikeres, ha lassú is. Mi más eredményezné a fajta ennyire népszerű közkedveltségét és kiváló adaptációs képességét a világban? Természetesen hamarosan a többi mért tulajdonság vizsgálatára is sor kerül – köszönhetően az új teljesítményvizsgálati rendszer bevezetésének – várva az itt bizonyított feltevés további igazolásának eredményeire.


A POPULÁCIÓGENETIKAI VIZSGÁLATOK JELENTŐSÉGE

Az átfogó vizsgálat következő lépésére 2018-ban került sor, amikor a hazai törzstenyészetek azon hányadát válogattuk ki, akik az előző elemzéshez használt tenyészbikákat állították elő. Mindösszesen 16 bikanevelő farm (3. ábra) 3.444 egyede, 1.520 tenyészbika és 1.924 tehén DNS alapú származásellenőrzéshez használt információit vettük szemügyre. Mivel a hazai genetikai laboratórium a 18 mikroszatellit markeren alapuló módszert alkalmazza a származásellenőrzések végrehajtására, ezek az adatok álltak rendelkezésre a kísérlethez. A mikroszatellit markerek tulajdonképpen olyan rövidebb szakaszok a DNS meghatározott helyein, amelyek változatai (alléljai) nagy változatosságot (polimorfizmust) mutatnak. A DNS egyes megjelölt helyein (lókuszain) az egyedek két mikroszatellit allélt hordoznak; egyet az apától örökölnek, egyet az anyától. A származásellenőrzés az apai és anyai allélokat azonosítja, majd nézi meg a vizsgált egyedben és a szülőkben. Ha az egyedben található allélok azonosak a szülőktől örökölhető allélokkal, akkor a „leszármazás nem zárható ki”. Mivel a származásellenőrzés során számos allél azonosítása megtörténik, több állat (nagyobb populáció) vizsgálata esetén felsorolható az egyes mikroszatellit lókuszokhoz kötődő allélok változatainak száma. Ez a szám allélonként különböző. Ha ismerjük a különböző allélok változatainak a számát, valamint azt, hogy az egyes allélok hányszor fordulnak elő a vizsgált populációban, meghatározható az allélok gyakorisága. Ha minden elemzett mikroszatellit esetén kiszámítjuk ezeket az allélgyakoriságokat, már információt kaphatunk a genetikai variabilitásról. Minél több az azonos allél, annál kevésbé változatos a populáció genetikai szerkezete, vagyis a beltenyésztettség mértéke nagy. Azonban az allélgyakoriság önmagában nem információ. Fontos azt is látni, hogy az egyes allélokat homozigóta vagy heterozigóta formában hordozza az állatok genomja. Minél nagyobb a homozigozitás, annál nagyobb a beltenyésztettség jelenléte, míg a heterozigóta túlsúly változatos génállomány jelenlétét feltételezi. Szerencsére az általunk vizsgált állományok mindegyikében heterozigóta túlsúlyt láttunk, ami nagyon örvendetes eredmény, hiszen ezek alapján megállapítható, hogy a hazai Limousin állomány nem beltenyésztett. Érdekes megállapítás, hogy a legnagyobb heterozigozitási túlsúly egy francia import alapú állományban volt kimutatható. Azt is érdemes megemlíteni, hogy 9 tenyészetben találtunk olyan egyéni allélokat, amelyek semmilyen más tenyészetben nem voltak megtalálhatók. Ezeket 38 állat esetében lehetett kimutatni, mely a populáció 1,1%-a. A beltenyésztettségre kapott eredmények a múltban tervezett és végrehajtott tenyésztési program helyességét igazolják, azonban az egyéni allélok megőrzése – mely nagyon fontos feladat – a jövő tenyésztésszervezési és végrehajtási tervek kihívása lesz.


A GENETIKAI TÁVOLSÁG BECSLÉSE

A heterozigozitás és a géndiverzitás mellett – mely az előbbiekben persze csak igen leegyszerűsítve volt ismertetve – a másik nagyon fontos téma a „leszármazás alapú genetikai távolság” becslése. Ehhez is a beltenyésztettségi mutatók elemzésére van szükség. De itt már az egyes allélok vizsgálata nem csak teljes populáció szinten, hanem állományok, mint alpopulációk elkülönítésével történik. Azt a módszert használtuk, amellyel Sewall Wright 1920-ban írta le elsőként a genetikai diverzitás eloszlását, a beltenyésztettségi koefficiensen alapuló, úgynevezett F-statisztikát. Ma már a komponenseket modern szoftverek segítségével számoljuk, de a metódus a régi. Mivel az állományok közötti differenciálódás közvetlenül van összefüggésben a populációk közötti, és belüli beltenyésztettségi koefficienssel, 3 fontos beltenyésztettségi mutatót kell vizsgálni. Az első mérőszám megmutatja az egyedek beltenyésztettségét a saját alpopulációjukhoz képest, azaz megvizsgálja, hogy egy adott lókusz két allélja leszármazásilag azonos-e (vagyis azt, hogy közös-e az eredet a vizsgált gén tükrében).


Második lépésként meg kell határozni a differenciálódás mértékét (Fst) – ez a legfontosabb mérőszám – azaz a beltenyésztettséget az alpopulációk között a teljes populációhoz viszonyítva. Ez az érték mutatja meg, hogy két populációból bármely kiválasztott egy-egy allél, leszármazás szerint mennyire azonos, vagy különböző – vagyis mekkora a differenciálódás mértéke a populációk (fragmentek) között. Minél nagyobb a génáramlás két töredék populáció között, értéke annál kisebb. Ha az érték nulla, akkor nincs differenciálódás, vagyis a gének „átjárják” a populációt. Ha a génáramlás minimális, vagyis a populációk genetikai struktúrája jól elkülöníthető, akkor a mutató értéke nagyobb, tehát nagy a genetikai különbség az állományok között. Ebből levonható a konzekvencia, hogy ez utóbbi esetben a két állomány genetikai távolsága nagy. A genetikai távolságbecslést egészíti ki az egyedek fixációs indexének meghatározása, mely az egyedek heterozigozitásának csökkenését írja le a teljes populációhoz viszonyítva. A három mérőszám együttesen mutathat rá olyan genetikai faktorok jelenlétére, amely a populáció egyensúlyának szabályától (Hardy-Weinberg szabály) való eltérést eredményezheti. Ha az eltérés homozigóta többletet mutat, akkor szelekció eredménye, beltenyésztés jelenléte, vagy további alpopulációk differenciációja mutatható ki. Ha heterozigóta többletet látunk, akkor pedig overdomináns szelekció (a heterozigóták alléljai előnyt biztosítanak a többiekkel szemben), vagy külső egyedek immigráns hatására lehet gyanakodni.

 

EREDMÉNY

A vizsgálat eredménye végül egyértelműen megmutatta, hogy azok az alpopulációk állnak a legtávolabb, illetve szóródnak leginkább a „genetikai-szerkezeti térben”, amelyek import tenyészállat vásárlások során kerültek az országba (4. ábra). Az eredmények nem csak azért érdekesek, mert a hazai alpopulációk tömörüléséhez képest a periférián látjuk őket, hanem azért is, mert egymástól is jól elkülönülnek, noha származási országuk azonos, kiválogatásukat pedig ugyanaz a francia szervezet irányította. Ez azt mutatja, hogy érdemes igenis külföldről tenyészállatokat hozni, mert a genetikai variabilitást sokkal inkább erősíti a beszerzés, mint a szaporítóanyag import és a célpárosítás. Persze ennek ellentéte is látszik olyan farmok esetén, melyek a közelmúltban jöttek létre egy másik nagyobb állományból vásárolt alpopuláció termelésbe állításával. Itt értelemszerűen a genetikai távolság minimális. Vég-eredményben hasznos információkhoz jutott így a tenyésztésszervezést irányító és végrehajtó társadalom, hiszen ezek az információk nélkülözhetetlenek a jövőbeni tenyésztési tervek elkészítéséhez és a tenyésztési program végrehajtásához. Az eredmények egy új szempontot indukáltak a fajta nemesítésének történetében, hiszen ezeket a populációgenetikai elemzéseket eddig még senki nem végezte el, úttörő vizsgálatnak számít ezért a fajta életében. Nem véletlen, hogy számos publikáció és „az a bizonyos” doktori értekezés is megszületett ebben az igen érdekes témában…


Elérhetőség:

Limousin és Blonde d’Aquitaine Tenyésztők Egyesülete

Cím: 1134 Budapest, Lőportár u. 16.
Telefon: 1/412-5098
E-mail: Ez az e-mail cím a spamrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát. Ez az e-mail cím a spamrobotok elleni védelem alatt áll. Megtekintéséhez engedélyeznie kell a JavaScript használatát.
Honlap: www.limousin.hu

Kövessen minket, és további agrárgazdasági híreinket: